一种适应不同车型车身R点的调节结构及调节方法与流程

一种适应不同车型车身r点的调节结构及调节方法
技术领域
1.本发明涉及汽车座椅领域，尤其涉及一种适应不同车型车身r点的调节结构及调节方法。


背景技术：

2.目前中国乘用车市场竞争激烈，汽车制造商都推出各自的模块化平台来适应不同的车型，比如轿车、suv、mpv，以便快速、经济地满足市场的需求。不同车型因空间不同，为保证视野、头部空间和操控空间同时满足要求，r点也会不同。
3.r点是指汽车制造商相对于车身环境下设定的一个乘坐参考点，座椅h点是汽车制造商为每个座椅规定的人体乘坐参考范围，理论h点一般与r点重合，实际h点是一系列点的集合，一般参考sae j4004标准设定h点的行程框。对于同一车型，只有唯一的r点，也只有唯一的座垫骨架h30-1点与之对应，为匹配不同车型的r点，座垫骨架在空间布置时需要对x向和z向进行调整，使调整后的h30-1点，即理论h点与r点重合。
4.现有技术中，为了使座垫骨架h30-1点调整后与r点重合，通常是在座垫骨架下端的调节支架和滑轨之间增加升高支架，如图1所示。升高支架上端与调节支架铰接，升高支架下端与上滑轨固定连接，通过改变升高支架在z向的高低改变调节支架z向的高低，进而改变座框骨架z向值；通过改变调节支架在升高支架上x向上的位置，进而改变座框骨架x向值，以匹配不同车型的r点。
5.但是升高支架一般为钣金件，针对不同车型需要重新设计并开模，重新开发焊接工装以及做骨架强度验证试验，因此，不仅制作周期长而且还会增加开发成本，适应性低。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种适应不同车型车身r点的调节结构及调节方法，不需要针对每种车型重新开发座椅骨架的升高支架，仅通过驱动装置和从动装置即可对座椅骨架进行x向和z向调节，以实现匹配不同车型的r点。
7.为实现上述目的，本发明提供一种适应不同车型车身r点的调节结构，它包括座框骨架、座椅调节驱动装置和从动装置，驱动装置包括x向驱动机构和z向驱动机构，从动装置包括x向从动组件和z向从动组件；x向驱动机构的活动部安装在座框骨架的一侧，x向驱动机构固定部安装在z向驱动机构的活动部上，z向驱动机构的固定部安装在车身地板上，x向驱动机构的活动部与固定部之间的相对运动由x向驱动机构的驱动部驱动，z向驱动机构的活动部与固定部之间的相对运动由z向驱动机构驱动部驱动，x向驱动机构用于调整座框骨架与车身地板前后方向的相对位置，z向驱动机构用于调整x向驱动机构与车身地板竖直方向的相对位置；x向从动组件的活动部安装在座框骨架的另一侧，x向从动组件的固定部安装在z向从动组件的活动部上，z向从动组件的固定部安装在车身地板上；x向从动组件的活动部与x向驱动机构的活动部通过座框骨架实现同步跟随运动，z向从动组件的活动部与z向驱动机构的活动部通过座框骨架实现同步跟随运动，以匹配不同车型车身r点。
8.作为优选方案，所述x向驱动机构的活动部包括第一连接板、第一滑块，x向驱动机构的驱动部包括丝杆、丝杆支座，x向驱动机构的固定部包括第一水平导向柱、固定第一水平导向柱的导向柱支座；第一连接板与第一滑块固定连接，丝杆可转动地穿设在丝杆支座内，第一滑块沿前后方向设有第三导向孔和螺纹孔，丝杆与螺纹孔螺纹连接，第一水平导向柱穿设在第三导向孔内；丝杆转动可带动第一滑块沿第一水平导向柱前后移动，以调整座框骨架与车身地板前后方向的相对位置。丝杆转动即可带动与丝杆螺纹连接的第一滑块滑动，结构简单，易于实现；第一滑块沿前后方向设有与之间隙配合的第一水平导向柱，使第一滑块可以沿着第一水平导向柱前后移动，导向效果好，从而使第一滑块滑动更平稳。
9.作为优选方案，所述z向驱动机构的活动部包括含有第一导向孔的第一支撑板，z向驱动机构的驱动部包括齿轮、齿板、转轴，z向驱动机构的固定部包括第一竖直导向柱、第一支座；所述第一支座沿竖直方向设有第一凹槽，第一凹槽两侧设有两个第一安装孔；转轴两端分别穿设在两个第一安装孔内，齿轮穿过转轴与齿板啮合，齿板设置在第一凹槽内，齿板上端与第一支撑板固定连接，第一竖直导向柱上端穿过第一导向孔并向上延伸，第一竖直导向柱下端固定在第一凹槽底部；齿轮转动带动齿板和第一支撑板沿第一竖直导向柱竖直移动，以调整x向驱动机构与车身地板竖直方向的相对位置。z向驱动机构通过齿轮与齿板啮合传动，驱使与齿板上端固定连接的第一支撑板竖直移动，从而调整固定在第一支撑板上端的x向驱动机构与车身地板竖直方向的相对位置；另外，第一支撑板通过第一导向孔和第一竖直导向柱间隙配合，使第一支撑板可以沿着第一竖直导向柱竖直移动，导向效果好，从而使第一支撑板移动更平稳；z向驱动机构设置在第一凹槽内，既可以减轻整个驱动装置的重量，还可以使整体结构紧凑，减小占用空间。
10.作为优选方案，所述x向从动组件的活动部包括第二连接板、第二滑块，x向从动组件的固定部包括第二水平导向柱、固定第二水平导向柱的导向柱支座；第二连接板与第二滑块固定连接，第二滑块沿前后方向设有第四导向孔，第二水平导向柱穿设在第四导向孔内；第二滑块可沿第二水平导向柱前后移动。x向从动组件与x向驱动机构相比，除了没有起驱动作用的丝杆，第二滑块、第二水平导向柱与第一滑块、第一水平导向柱结构相同，功能也相同，使两套装置零件的互换性高。
11.作为优选方案，所述z向从动组件的活动部包括含有第二导向孔的第二支撑板，z向从动组件的固定部包括第二竖直导向柱、上螺母、下螺母、第二支座；所述第二支座沿竖直方向设有第二凹槽，第二竖直导向柱上端穿过第二导向孔并向上延伸，第二竖直导向柱下端固定在第二凹槽底部，上螺母设置在第二支撑板上部，下螺母设置在第二支撑板下部，上螺母和下螺母均与第二竖直导向柱螺纹连接，第二支撑板可沿第二竖直导向柱竖直移动。z向从动组件与z向驱动机构相比，除了没有起驱动作用的齿轮、齿板，第二竖直导向柱与第一竖直导向柱结构相同，功能也相同，使两套装置零件的互换性高；此外，当z向不需要调节时，通过上螺母和下螺母将第二支撑板与第二竖直导向柱锁紧，防止第二支撑板在重力作用下向下滑动，影响调节结果；z向从动组件设置在第二凹槽内，既可以减轻整个从动装置的重量，还可以使整体结构紧凑，减小占用空间。
12.作为优选方案，所述驱动装置为一个，从动装置为三个，其中一个从动装置和驱动装置沿前后方向安装在座框骨架一侧，另外两个从动装置沿前后方向安装在座框骨架另一侧，形成稳定的四边形结构。四边形结构稳固，占用空间小。
13.作为优选方案，所述座框骨架下端一侧沿前后方向设有第一调节支架、第二调节支架，座框骨架下端另一侧沿前后方向设有第三调节支架、第四调节支架，所述第一调节支架、第二调节支架、第三调节支架、第四调节支架和一个驱动装置和三个从动装置一一对应并铰接连接。第一调节支架、第二调节支架、第三调节支架、第四调节支架和一个驱动装置和三个从动装置一一对应并铰接连接，可以保留座椅原有的高度调节功能。
14.作为优选方案，所述第一连接板和第二连接板侧面均设有加强板，加强板分别与第一滑块、第二滑块固定连接。设置加强板可以增加第一支撑板和第二支撑板的强度，防止座垫骨架调节时第一支撑板和第二支撑板发生断裂的风险。
15.作为优选方案，所述座框骨架下端两侧分别设有第一滑轨和第二滑轨，z向驱动机构的固定部通过第一滑轨安装在车身地板上，z向从动组件的固定部通过第二滑轨安装在车身地板上。通过设置第一滑轨、第二滑轨，可以保留座椅原有的滑轨前后调节功能。
16.本发明还提供了一种适应不同车型车身r点的调节结构的调节方法，其特征在于：所述调节方法包括以下步骤，
17.s1.丝杆转动带动第一滑块沿第一水平导向柱前后移动，从而带动与第一滑块固定连接的第一连接板沿前后方向移动，进一步带动与第一连接板固定连接的座框骨架沿前后方向移动；
18.s2.第二连接板通过座框骨架同步跟随第一连接板沿前后方向移动，从而带动与第二连接板固定连接的第二滑块沿第二水平导向柱前后移动；
19.s3.通过步骤s1、s2共同完成座椅的前后方向调节，以匹配车身r点的x值坐标；
20.s4.竖直方向调节前，先松开上螺母和下螺母，使第二支撑板可沿第二竖直导向柱竖直移动；
21.s5.转轴转动带动与转轴固定连接的齿轮转动，从而带动齿板和第一支撑板沿第一竖直导向柱竖直移动，进一步带动第一连接板沿竖直方向移动，然后带动与第一连接板固定连接的座框骨架沿竖直方向移动；
22.s6.第二连接板通过座框骨架同步跟随第一连接板沿竖直方向移动，从而带动与导向柱支座固定连接的第二支撑板沿第二竖直导向柱竖直移动；
23.s7.通过步骤s5、s6共同完成座椅的竖直方向调节，以匹配车身r点的z值坐标；
24.s8.竖直方向调节完成后，拧紧上螺母和下螺母，使第二支撑板与第二竖直导向柱锁紧。
25.本发明的优点在于：
26.本发明提供的适应不同车型车身r点的调节结构，它包括座框骨架、座椅调节驱动装置和从动装置，驱动装置包括x向驱动机构和z向驱动机构，从动装置包括x向从动组件和z向从动组件；x向驱动机构用于调整座框骨架与车身地板前后方向的相对位置，z向驱动机构用于调整x向驱动机构与车身地板竖直方向的相对位置，x向从动组件的活动部与x向驱动机构的活动部通过座框骨架实现同步跟随运动，z向从动组件的活动部与z向驱动机构的活动部通过座框骨架实现同步跟随运动，以匹配不同车型车身r点。
27.改变传统的针对每款车型重新设计钣金升高支架的方式，减少新零件设计、验证和开模的周期和研发成本，适应性高，能快速、经济地满足市场需求。
28.另外，本发明还提供适应不同车型车身r点的调节结构的调节方法，该调节方法对
于座垫骨架的x向调节通过丝杆作为驱动，从而带动驱动装置和从动装置进行调节；对于座垫骨架的z向调节通过齿轮和齿板作为驱动，从而带动驱动装置和从动装置进行调节；具有操作简单、利于推广的优点。
附图说明
29.图1为现有技术中座椅骨架的立体结构图；
30.图2为本发明的座垫骨架的立体结构图；
31.图3为驱动装置的爆炸图；
32.图4为驱动装置的立体结构图；
33.图5为驱动装置的侧视图；
34.图6为从动装置的爆炸图；
35.图7为从动装置的立体结构图；
36.图8为从动装置的侧视图；
37.图9为第一滑块、第二滑块的立体结构图；
38.图10为第一连接板13、第二连接板27第一实施例的平面结构图；
39.图11为第一连接板13、第二连接板27第二实施例的平面结构图；
40.图中各部件标号如下：
41.驱动装置100：x向驱动机构110，z向驱动机构120，加强板19，第一底板1；限位板18；
42.x向驱动机构110：第一连接板13(第一连接孔131)，第一滑块12(第三导向孔121、螺纹孔122)；丝杆11、丝杆支座8；第一水平导向柱10、导向柱支座9；
43.z向驱动机构120：第一支撑板7(第一导向孔71)；齿轮3，齿板4，转轴15；第一竖直导向柱5，第一支座2(第一凹槽21、第一安装孔22)，下螺母6；
44.从动装置200：x向从动组件210，z向从动组件220，第二底板24，螺母17；
45.x向从动组件210：第二连接板27(第二连接孔271)，第二滑块25(第四导向孔251)；第二水平导向柱26，导向柱支座9；
46.z向从动组件220：第二支撑板22(第二导向孔221)；第二竖直导向柱28，上螺母14，下螺母6、第二支座23(第二凹槽231)；
47.座框骨架101，第一调节支架102，第二调节支架103，第一滑轨104，第二滑轨105，第一升高支架106，第二升高支架107，第三调节支架108、第四调节支架109；
48.a：r点或理论h点，b：h点调节行程。
具体实施方式
49.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.定义x向为前后方向，y向为左右方向，z向为竖直方向，如图1所示。
53.图1为现有技术中座椅骨架的立体结构图，第一升高支架106上端与第一调节支架102松铆钉连接形成铰接，升高支架106下端与第一滑轨104通过螺栓连接；第二升高支架107上端与第二调节支架103通过松铆钉连接形成铰接，第二升高支架107下端与第二滑轨105通过螺栓连接。
54.第一升高支架106和第二升高支架107均为钣金件，一次性成型，因此只能匹配一种车型的r点。
55.如图2所示，为本发明设计的一种适应不同车型车身r点的调节结构，包括座框骨架101，设置在座框骨架101下端左侧的第一调节支架102、第二调节支架103、第一滑轨104、驱动装置100、从动装置200，以及设置在座框骨架101下端右侧的第三调节支架108、第四调节支架109、第二滑轨105和两个从动装置200；前端第一调节支架102和第三调节支架108为对称件，后端第二调节支架103和第四调节支架109为对称件。驱动装置100一端与第一调节支架102铰接，另一端与第一滑轨104通过螺栓形成固定连接，左侧从动装置200一端与第二调节支架103铰接，另一端与第一滑轨104通过螺栓形成固定连接，右侧前从动装置200一端与第三调节支架108铰接，另一端与第二滑轨105通过螺栓形成固定连接，右侧后从动装置200一端与第四调节支架109铰接，另一端与第二滑轨105通过螺栓形成固定连接。一个驱动装置100和三个从动装置200形成稳定的四边形结构。
56.座椅调节驱动装置100包括x向驱动机构110和z向驱动机构120，座椅调节从动装置200包括x向从动组件210和z向从动组件220；
57.x向驱动机构110的活动部安装在座框骨架101的一侧，x向驱动机构110固定部安装在z向驱动机构120的活动部上，z向驱动机构120的固定部安装在车身地板上，x向驱动机构110的活动部与固定部之间的相对运动由第一驱动机构驱动，z向驱动机构120的活动部与固定部之间的相对运动由第二驱动机构驱动，x向驱动机构110用于调整座框骨架101与车身地板前后方向的相对位置，z向驱动机构120用于调整x向驱动机构110和座框骨架101与车身地板竖直方向的相对位置；
58.x向从动组件210的活动部安装在座框骨架101的另一侧，x向从动组件210的固定部安装在z向从动组件220的活动部上，z向从动组件220的固定部安装在车身地板上；
59.x向从动组件210的活动部与x向驱动机构110的活动部通过座框骨架101实现同步跟随运动，z向从动组件220的活动部与z向驱动机构120的活动部通过座框骨架101实现同步跟随运动，以匹配不同车型车身r点。
60.如图3-5所示，所述驱动装置100包括x向驱动机构110、z向驱动机构120、第一底板1；第一底板1为方形平板，两端与第一滑轨104通过螺栓形成固定连接。
61.所述x向驱动机构110的活动部包括第一连接板13、第一滑块12，x向驱动机构110的驱动部包括丝杆11、两个丝杆支座8，x向驱动机构110的固定部包括两个第一水平导向柱10、焊接固定第一水平导向柱10的四个导向柱支座9、限位板18；两个丝杆支座8和四个导向柱支座9均焊接固定在第一支撑板7上端，丝杆11位于两个第一水平导向柱10之间，限位板18与丝杆11一体成型，限位板18对丝杆11起x向限位作用，防止丝杆11转动过程中穿出第一滑块12；第一连接板13通过第一连接孔131与第一调节支架102通过松铆钉连接形成铰接，第一连接板13下端与第一滑块12垂直焊接固定连接，丝杆11可转动地穿设在丝杆支座8内，第一滑块12沿前后方向设有第三导向孔121和螺纹孔122，丝杆11与螺纹孔122螺纹连接，第一水平导向柱10穿设在第三导向孔121内；丝杆11转动可带动第一滑块12沿第一水平导向柱10前后移动，以调整座框骨架101与车身地板前后方向的相对位置。
62.所述z向驱动机构120的活动部包括含有第一导向孔71的第一支撑板7，z向驱动机构120的驱动部包括齿轮3、齿板4、转轴15，z向驱动机构120的固定部包括四个第一竖直导向柱5、四个下螺母6、第一支座2；第一支撑板7为方形平板，第一支座2焊接固定在第一底板1上，第一支座2沿竖直方向设有u型第一凹槽21，第一凹槽21两侧对称设有两个第一安装孔22；转轴15两端分别穿设在两个第一安装孔22内，齿轮3穿过转轴15与齿板4啮合，齿板4设置在第一凹槽21内，齿板4上端与第一支撑板7焊接固定连接，四个第一竖直导向柱5对称分布在第一支撑板7的四个边角，四个第一竖直导向柱5上端分别穿过四个第一导向孔71并向上延伸，四个第一竖直导向柱5下端均焊接固定在第一凹槽21底部；位于第一支撑板7下部的四个下螺母6与四个第一竖直导向柱5螺纹连接，四个下螺母6对第一支撑板7起进一步支撑作用；齿轮3转动带动齿板4和第一支撑板7沿四个第一竖直导向柱5竖直移动，以调整x向驱动机构110与车身地板竖直方向的相对位置。
63.驱动方式可以手动或电动，如果选择电动，则丝杆11、转轴15分别与电机输出轴连接。
64.如图6-8所示，所述从动装置200包括x向从动组件210、z向从动组件220、第二底板24；第二底板24为方形平板，两端与第二滑轨105通过螺栓形成固定连接。
65.所述x向从动组件210的活动部包括第二连接板27、第二滑块25，x向从动组件210的固定部包括两个第二水平导向柱26、固定两个第二水平导向柱26的四个导向柱支座9、两个螺母17；所述第二连接板27与第三调节支架108通过松铆钉连接形成铰接，四个导向柱支座9焊接固定在第二支撑板22上端，第二连接板27与第二滑块25焊接固定连接，第二滑块25沿前后方向设有两个第四导向孔251，两个第二水平导向柱26穿设在两个第四导向孔251内，两个螺母17分别与两个第二水平导向柱26螺纹连接，对两个第二水平导向柱26起进一步限位作用；第二滑块25可沿第二水平导向柱26前后移动。
66.所述z向从动组件220的活动部包括含有第二导向孔221的第二支撑板22，z向从动组件220的固定部包括四个第二竖直导向柱28、上螺母14、下螺母6、第二支座23；所述第二支座23沿竖直方向设有u型第二凹槽231，四个第二竖直导向柱28对称分布在第二支撑板22的四个边角，四个第二竖直导向柱28上端分别穿过四个第二导向孔221并向上延伸，四个第二竖直导向柱28下端均固定在第二凹槽231底部，上螺母14设置在第二支撑板22上部，下螺
母6设置在第二支撑板22下部，上螺母14和下螺母6均与四个第二竖直导向柱28螺纹连接，通过拧紧和松开上螺母14和下螺母6来控制第二支撑板22沿第二竖直导向柱28竖直移动。
67.如图9所示，第一滑块12、第二滑块25的结构相同，滑块下端中间处设有向下的凸起，螺纹孔122设置在凸起内，两个第三导向孔121或第四导向孔251设置滑块两端。
68.如图10-11所示，所述第一连接板13、第二连接板27的结构相同，均为平板，其前端设有切边，第一连接板13第二连接板27中间设有第一连接孔131第二连接孔271，第一连接板13第二连接板27侧面垂直设有加强板19，加强板19分别与第一滑块12第二滑块25固定连接。加强板19可以设置在第一连接板13第二连接板27左侧，也可以设置在第一连接板13第二连接板27右侧，根据具体情况进行选择。
69.实际生产中，在座框骨架101下端沿前后方向设置的第一调节支架102、第二调节支架103因长度不同，因此分别与第一调节支架102、第二调节支架103铰接的第一连接板13、第二连接板27铰接位置不同，造成第一连接孔131、第二连接孔271的高度不同，从而形成不同的连接板，因此三个从动装置200因连接板不同而略有差异。
70.本发明还提供了一种适应不同车型车身r点的调节结构的调节方法，所述调节方法包括以下步骤：
71.s1.丝杆11转动带动第一滑块12沿第一水平导向柱10前后移动，从而带动与第一滑块12固定连接的第一连接板13沿前后方向移动，进一步带动与第一连接板13铰接的第一调节支架102以及与第一调节支架102固定连接的座框骨架101沿前后方向移动；
72.s2.第二连接板27通过座框骨架101同步跟随第一连接板13沿前后方向移动，从而带动与第二连接板27固定连接的第二滑块25沿第二水平导向柱26前后移动；
73.s3.通过步骤s1、s2共同完成座椅的前后方向调节，以匹配车身r点的x值坐标；
74.s4.z向调节前，先松开上螺母14和下螺母6，使第一支撑板7可沿第一竖直导向柱5竖直移动，第二支撑板22可沿第二竖直导向柱28竖直移动；
75.s5.转轴15转动带动与转轴15固定连接的齿轮3转动，从而带动齿板4和第一支撑板7沿第一竖直导向柱5竖直移动，进一步带动第一连接板13沿z向移动，然后带动与第一连接板13铰接的第一调节支架102以及与第一调节支架102固定连接的座框骨架101沿z向移动；
76.s6.第二连接板27通过座框骨架101同步跟随第一连接板13沿竖直方向移动，从而带动与导向柱支座9固定连接的第二支撑板22沿第二竖直导向柱28竖直移动；
77.s7.通过步骤s5、s6共同完成座椅的竖直方向调节，以匹配车身r点的z值坐标；
78.s8.z向调节完成后，拧紧上螺母14和下螺母6，使第一支撑板7与第一竖直导向柱5锁紧，使第二支撑板22与第二竖直导向柱28锁紧。
79.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。